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自動(dòng)皂液器與計(jì)時(shí)器開(kāi)源

2075762 2022-10-28 | zip | 0.10 MB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

描述

概述

自動(dòng)皂液器是一種非接觸式皂液器，內(nèi)置 20 秒倒數(shù)計(jì)時(shí)器，由 LCD 或伺服器表示。在細(xì)菌是最大威脅的時(shí)代，定期徹底洗手是一種好習(xí)慣。這個(gè)項(xiàng)目讓生活的那一部分變得更輕松、更愉快。

描述

自動(dòng)皂液器+計(jì)時(shí)器是一個(gè)有趣且相對(duì)容易構(gòu)建的項(xiàng)目，它使當(dāng)今生活的重要組成部分變得更加愉快。

程序

第 1 步：組裝電路

首先，您應(yīng)該收集上面列出的所有部分。

首先，我們將創(chuàng)建泵送肥皂瓶的電路。

為此，您將需要您的伺服器、一個(gè)構(gòu)建器底座和三個(gè) MM 跳線。

對(duì)于大多數(shù) 9G 伺服系統(tǒng)，電線顏色將代表以下內(nèi)容：

執(zhí)行器伺服：

我們現(xiàn)在將使用跳線將伺服連接到 Builder Base，如下所示：

如果您決定使用伺服計(jì)時(shí)器而不是 LCD 來(lái)顯示剩余時(shí)間，則需要向連接到 GP1 的客戶(hù)端添加第二個(gè)伺服。

定時(shí)器伺服（可選）

現(xiàn)在我們可以為我們的 LCD 和距離傳感器組裝電路。如果您按照下圖進(jìn)行操作，您應(yīng)該只需要 4 MF 和 6 MM 跳線，以及一個(gè)面包板。

這是兩個(gè)組件的接線指南：

超聲波傳感器：

2x16 液晶

第 2 步：構(gòu)建分配器（3D 打印案例）

我們已經(jīng)用一個(gè) 3D 打印的外殼更新了這個(gè)項(xiàng)目，以容納所有組件。您可以在頁(yè)面底部找到模型。

如果您無(wú)法使用 3D 打印機(jī)，請(qǐng)繼續(xù)執(zhí)行“步驟 2：構(gòu)建分配器（舊案例）”，了解如何在沒(méi)有 3D 打印盒的情況下構(gòu)建模型。

在這個(gè)項(xiàng)目中，您有兩個(gè)選項(xiàng)來(lái)顯示剩余時(shí)間。我們將向您展示如何構(gòu)建的第一個(gè)選項(xiàng)是 LCD 計(jì)時(shí)器，第二個(gè)選項(xiàng)是伺服計(jì)時(shí)器。

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要將 LCD 計(jì)時(shí)器放在外殼上，您需要 LCD 電路和 2 個(gè) M3x 20mm 螺栓。

使用 M3 螺栓，將 LCD 固定到項(xiàng)目的前板上，如下所示。

接下來(lái)，將連接 LCD 的客戶(hù)端放入后部客戶(hù)端支架中。

這就是安裝 LCD 定時(shí)器的過(guò)程！

首先打印出我們的計(jì)時(shí)器圖形，將其剪下，然后將其粘在外殼的正面，如下所示。

接下來(lái)，將伺服器及其電線穿過(guò)前板中心的矩形孔。

接下來(lái)，我們將執(zhí)行器伺服器放置在外殼上。如下圖所示。

將伺服器放在面板左側(cè)的插槽中，伺服花鍵位于伺服器的上半部分。接下來(lái)，使用 2 個(gè) M3 螺釘，將伺服系統(tǒng)固定到底座上。

現(xiàn)在，我們將伺服客戶(hù)端放在機(jī)箱背面。

客戶(hù)支架旨在通過(guò)緊密的摩擦配合將客戶(hù)固定到位，因此不需要魔術(shù)貼或粘合劑。

接下來(lái)，我們將距離傳感器及其客戶(hù)端固定在機(jī)箱上。

只需將距離傳感器放入其插槽并向上彎曲電線，以便為肥皂瓶留出間隙。至于客戶(hù)，就像我們對(duì)前一個(gè)客戶(hù)所做的那樣，將其放在剩余的客戶(hù)持有人中。

接下來(lái)，我們將肥皂瓶放入箱子中。只需將瓶子擠入中心切口即可。我們的尺寸適合大多數(shù)普通肥皂瓶，但如果您的不適合這種情況，您可以修改 3D 文件以適合您的。

現(xiàn)在，要完成這個(gè)項(xiàng)目的組裝，我們需要將點(diǎn)膠線連接到外殼和伺服器上。

首先將電線穿過(guò)與距離傳感器相鄰的孔。

然后將電線放在分配器噴嘴上。

最后，握住教導(dǎo)的電線，將電線穿過(guò)伺服臂上的一個(gè)孔并將其系好。

而已！使用 3D 打印外殼的這個(gè)項(xiàng)目的組裝現(xiàn)已完成！

第 2 步：構(gòu)建分配器（舊案例）

使用我們?cè)谏厦娼M裝的電路，我們現(xiàn)在將開(kāi)始構(gòu)建分配器。

讓我們從伺服開(kāi)始。使用熱膠槍將伺服系統(tǒng)粘到項(xiàng)目框的左后角 - 如此處所示。

** 9g 舵機(jī)僅旋轉(zhuǎn) 180?，因此您必須注意確保舵機(jī)的方向與其運(yùn)動(dòng)范圍相關(guān)。如果你不這樣做，你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)伺服器只會(huì)在你需要的相反方向上旋轉(zhuǎn)。對(duì)于我們的設(shè)置，伺服系統(tǒng)位于左后角，我們需要從它出來(lái)的電線指向的末端。**

伺服器正確定向并牢固地固定在盒子上，您現(xiàn)在可以定位皂液器

我們選擇將皂液器放置在盒子后壁的左中央。找到皂液器的合適位置后，用大量熱膠將其粘合到位。

伺服和皂液器就位后，我們現(xiàn)在可以連接驅(qū)動(dòng)分配器頭的電線。

在這里您可以看到，要將電線連接到伺服臂上，我們只需將電線穿過(guò)手臂上的一個(gè)孔，然后將電線纏繞在自身周?chē)?/font>

然后，我們?cè)谠硪浩黝^的頂部切了一個(gè)座，以防止電線在壓力下滑動(dòng)。

然后，在皂液器的另一側(cè)，我們用美工刀切了一個(gè)孔，將電線穿過(guò)，拉動(dòng)它，然后將其包裹在自身上以將其固定到位。

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正確安裝伺服和電線后，您可以將客戶(hù)端固定在分配器的背面。我們選擇使用魔術(shù)貼來(lái)更容易穿脫。

您項(xiàng)目的伺服部分現(xiàn)已完成！

現(xiàn)在讓我們將距離傳感器和 LCD 組件添加到分配器中。

我們首先將 LCD 放在盒子的前部中央，并使用魔術(shù)貼固定。

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**我們建議您將 LCD 放置在項(xiàng)目盒上方或后面的右側(cè)，如果肥皂分配器在其下方?jīng)]有手的情況下啟動(dòng)，則可能會(huì)炸毀您的 LCD。**

現(xiàn)在將超聲波距離傳感器放在皂液器的右側(cè)。我們?cè)俅问褂媚g(shù)貼將它附加到項(xiàng)目上。Builder Base 還使用魔術(shù)貼固定在項(xiàng)目箱的背面。

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您項(xiàng)目的硬件部分現(xiàn)已完成！現(xiàn)在我們只需要構(gòu)建固件和應(yīng)用程序。

第 3 步：構(gòu)建固件

使用左側(cè)的工具欄導(dǎo)航到固件生成器。選擇屏幕左上角的“+新建”。

接下來(lái)，將您的固件文件命名為“Servo”并點(diǎn)擊“Create”。

現(xiàn)在，選擇“+ 添加設(shè)備”按鈕。您可以使用搜索欄或滾動(dòng)列表來(lái)查找設(shè)備。找到并選擇“伺服”設(shè)備，將其命名為伺服，然后單擊“添加硬件”。

現(xiàn)在，重復(fù)前面的步驟并將另一個(gè)伺服器添加到您的固件文件中。將此命名為“伺服定時(shí)器”

現(xiàn)在您已準(zhǔn)備好配置設(shè)備。

選擇伺服設(shè)備，然后從驅(qū)動(dòng)程序下拉菜單中選擇“通用”。對(duì)于引腳選擇 GP0。

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選擇伺服定時(shí)器設(shè)備，然后從驅(qū)動(dòng)程序下拉菜單中選擇“通用”。對(duì)于引腳選擇 GP1。

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這就是我們需要為伺服固件文件做的所有事情。現(xiàn)在您可以通過(guò)點(diǎn)擊屏幕底部的藍(lán)色保存按鈕來(lái)保存它。

我們現(xiàn)在將為距離傳感器和 LCD 創(chuàng)建固件文件。

單擊“+新建”按鈕。將新文件命名為“Distance Sensor + LCD”并點(diǎn)擊“Create”。

接下來(lái)，選擇“+ 添加設(shè)備”。使用搜索功能找到“LCD”設(shè)備，將其命名為“LCD”，然后點(diǎn)擊“添加硬件”按鈕。

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我們?nèi)匀恍枰砑泳嚯x傳感器，所以點(diǎn)擊“+添加硬件”按鈕，搜索“距離超聲波”設(shè)備，將其命名為“距離”，然后點(diǎn)擊“添加硬件”按鈕。您現(xiàn)在應(yīng)該在固件設(shè)備列表中擁有這兩個(gè)設(shè)備。

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要配置 LCD，請(qǐng)單擊 LCD 設(shè)備，然后從驅(qū)動(dòng)程序下拉菜單中選擇“Generic LCD2004 Display LCD”驅(qū)動(dòng)程序。

相應(yīng)地配置驅(qū)動(dòng)程序：

I2C 地址：0x27

布局：2x16

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現(xiàn)在我們將配置距離傳感器。單擊距離傳感器設(shè)備，然后從驅(qū)動(dòng)程序下拉菜單中選擇 HC-SR04 驅(qū)動(dòng)程序。

相應(yīng)地配置驅(qū)動(dòng)程序：

回聲針：GP3

觸發(fā)引腳：GP4

分辨率(I)：1

**請(qǐng)務(wù)必注意，您的分辨率將受到系統(tǒng)測(cè)量設(shè)置的影響。我們的當(dāng)前設(shè)置為英制，因此以英寸為單位。但是，如果您將系統(tǒng)設(shè)置為公制，則分辨率將以厘米為單位。**

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點(diǎn)擊屏幕底部的藍(lán)色保存按鈕保存固件文件。

現(xiàn)在您可以上傳固件文件了！

對(duì)于您的“Servo”和“Distance+LCD”固件文件，選擇它們旁邊的“Ac tion”按鈕。在下拉菜單下選擇“上傳”按鈕。

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將出現(xiàn)您配對(duì)的 Builder Base 的列表。對(duì)于每個(gè)固件文件，請(qǐng)務(wù)必將其上傳到相應(yīng)的客戶(hù)端。這意味著您的伺服固件應(yīng)該轉(zhuǎn)到伺服連接到的構(gòu)建器底座，而 LCD+Distance 固件應(yīng)該轉(zhuǎn)到 LCD 和距離傳感器連接到的構(gòu)建器底座。

第 4 步：對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行編程

如果要導(dǎo)入應(yīng)用程序，請(qǐng)從資源部分下載并導(dǎo)入。否則，正如我們描述應(yīng)用程序中使用的邏輯一樣，您可以跟隨并自己構(gòu)建它。

這是皂液器應(yīng)用程序：

前兩個(gè)代碼塊是距離超聲波和值比較塊。這是決定皂液器是否被觸發(fā)的兩個(gè)塊。Distance Ultrasonic 模塊不斷將距離數(shù)據(jù)發(fā)送到 Value Compare 模塊上的“Value 1”端口。如果發(fā)送到值 1 端口的值小于“值 2”端口的默認(rèn)值，皂液器和倒計(jì)時(shí)序列將被觸發(fā)。

為此，我們將“值 1”端口設(shè)置為在收到新數(shù)據(jù)時(shí)觸發(fā)評(píng)估，我們將“值 2”的默認(rèn)值設(shè)置為 7。

這意味著如果一個(gè)物體在超聲波傳感器的 7 英寸范圍內(nèi)，皂液器邏輯就會(huì)執(zhí)行。

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一旦值比較模塊檢測(cè)到小于 7 的值，就會(huì)觸發(fā)兩個(gè)數(shù)據(jù)序列對(duì)象。一個(gè)數(shù)據(jù)序列處理皂液器序列，另一個(gè)處理 LCD 倒數(shù)計(jì)時(shí)器序列。

我們將首先關(guān)注分配順序。

該序列控制伺服的驅(qū)動(dòng)。從端口觸發(fā)器 1 觸發(fā)靜態(tài)數(shù)字塊。一旦觸發(fā)了靜態(tài)數(shù)字塊，它就會(huì)通過(guò)“度數(shù)”端口向伺服系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)值 0。這將伺服器置于其 0° 位置。

同時(shí) Timeout 塊已經(jīng)被觸發(fā)。在觸發(fā)另一個(gè)靜態(tài)編號(hào)塊之前，此塊等待 500 毫秒。該塊的值為 180，一旦觸發(fā)，它將重置伺服器回到其 180? 位置。

這是允許我們以適當(dāng)?shù)拿}沖驅(qū)動(dòng)伺服的基本邏輯。

**根據(jù)您為皂液器選擇的配置，您可能需要調(diào)整發(fā)送到伺服器的度數(shù)位置。您可以通過(guò)更改靜態(tài)編號(hào)塊上的默認(rèn)值來(lái)做到這一點(diǎn)。為此，請(qǐng)單擊“值”端口并在右側(cè)的屬性值中更改其默認(rèn)值。記得點(diǎn)擊屬性面板上的“保存屬性”按鈕，否則您的更改將丟失！**

現(xiàn)在讓我們看一下兩個(gè)倒計(jì)時(shí)序列：

如果您選擇使用第二個(gè)伺服作為倒數(shù)計(jì)時(shí)器，則在第一個(gè)突出顯示的矩形中找到的代碼塊處理倒數(shù)序列。

使用舵機(jī)計(jì)時(shí)倒計(jì)時(shí)只需要三個(gè)代碼塊。一個(gè) Ramp Up Beta 對(duì)象、一個(gè) Manual Ranging 對(duì)象和一個(gè) Servo 硬件對(duì)象。Ramp Up 代碼對(duì)象在給定的時(shí)間段內(nèi)輸出遞增的模擬值。因此，如果在 Time 端口中輸入 20, 000ms 并啟動(dòng)對(duì)象，則輸出值為 +4095/20, 000，每毫秒持續(xù) 10 秒，最終輸出值為 4095。

如下配置 Ramp Up 對(duì)象： Time 20000

接下來(lái)，值輸出端口連接到手動(dòng)測(cè)距代碼對(duì)象上的值輸入端口。我們有手動(dòng)測(cè)距對(duì)象設(shè)置來(lái)將模擬值轉(zhuǎn)換為度數(shù)。我們通過(guò)如下配置輸入端口來(lái)做到這一點(diǎn)：

此配置執(zhí)行以下操作：

從 0 到 4095 取值，模擬值的范圍，然后將此值范圍轉(zhuǎn)換為適合 0 到 180 度。Out Min 設(shè)置為 180，out max 設(shè)置為 0，以便翻轉(zhuǎn)伺服器的方向。

如果您選擇使用 LCD 屏幕顯示計(jì)時(shí)器，則第二個(gè)矩形處理倒計(jì)時(shí)序列。

倒計(jì)時(shí)序列觸發(fā)“Time Remaining”靜態(tài)字符串代碼塊，這會(huì)將字符串“Time Remaining”通過(guò)“String A”端口發(fā)送到字符串合并塊。

然后該序列觸發(fā)一個(gè)靜態(tài)編號(hào)塊，其值設(shè)置為 20。該值 20 然后通過(guò)“值”端口發(fā)送到數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器，將計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值設(shè)置為 20。

一旦發(fā)生這種情況，20 的值就會(huì)從數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器通過(guò)“String B”端口發(fā)送到 String Merge 塊，將字符串 A 和 B 組合在一起。字符串 B 被設(shè)置為觸發(fā)，因此當(dāng)它接收到 20 的值時(shí)，它通過(guò) LCD 上的“String”端口向 LCD 輸出字符串“Time Remaining: 20”。

該字符串還用于“清除”任何其他消息的 LCD。“Wait to Send”超時(shí)端口等待 100 ms，然后觸發(fā) LCD 上的“Send to Display”功能。這可確保 LCD 已被清除，并且下一個(gè)字符串已按適當(dāng)?shù)捻樞蚣虞d到 LCD 中。

一旦 LCD 上的“Send to Display”功能被觸發(fā)，發(fā)送給它的字符串就會(huì)出現(xiàn)在物理 LCD 上。

然后，該過(guò)程通過(guò)使用振蕩器重復(fù)自身 20 次。振蕩器以 1 秒的間隔觸發(fā) 20 次。每次振蕩器振蕩時(shí)，它都會(huì)向數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器上的“遞減”端口發(fā)送一個(gè)觸發(fā)信號(hào)。這會(huì)將數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器的值減 1。每次遞減時(shí)，都會(huì)將新值發(fā)送到字符串合并塊，并重復(fù)清除、寫(xiě)入和發(fā)送新字符串到 LCD 的整個(gè)序列。

當(dāng)振蕩器每秒遞減計(jì)數(shù) 20 秒時(shí)，另一個(gè)名為“20 秒超時(shí)”的超時(shí)已由數(shù)據(jù)序列觸發(fā)。這將等待 20 秒，然后清除字符串“Done”并將其發(fā)送到 LCD。一旦字符串被發(fā)送到 LCD，就會(huì)觸發(fā)一個(gè)名為“Wait to Send”的 100 毫秒超時(shí)。此超時(shí)的目的是確保清除、接收字符串和寫(xiě)入 LCD 都以適當(dāng)?shù)捻樞虬l(fā)生。